Обзор Датчиков. Датчики давления, влажности и газа

Опубликовано 30.03.2013 Ведущий Антон Панкратов

Датчики – это чувствительные элементы, измеряющие интенсивность различных физических явлений, или концентрацию химических веществ в измеряемом пространстве и преобразующие эти значения в изменения электрического тока.
Датчики Влажности емкостного типа - это трехслойные конденсаторные структуры, состоящие из платиновых электродов и специального термореактивного полимерного изолятора между ними через поры в верхнем электроде и в связи с конструктивной не герметичностью корпуса датчика достигается равновесное содержание воды в окружающем воздухе и межэлектродном пространстве. Для всех типов датчиков интегральная схема формирует линейно изменяющийся сигнал по напряжению, прямо пропорциональный напряжению питания и относительной влажности воздуха. Выходной сигнал (напряжение) с датчика прямо пропорционален напряжению питания и относительной влажности воздуха. К недостаткам относится то, что датчики светочувствительны и поэтому требуют экранирования от яркого света.
Датчики газа резистивного типа основаны на явлении зависимости количества газа на удельное сопротивление вещества датчика. При увеличении концентрации газа резистивное сопротивление - уменьшается. Большинство таких датчиков создано на основе оксида олова, резистивное сопротивление которого в чистом воздухе довольно большое. В настоящее время начато производство датчиков на основе оксидов благородных металлов, которые реагируют на наличие в воздухе примесей минимально. 2)Электрохимические датчики позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Чувствительным элементом датчика является электрохимический сенсор, состоящий из трех электродов, помещенных в сосуд с электролитом. Чувствительность к различным компонентам определяется материалом электродов и применяемым электролитом. Например, сенсор кислорода представляет собой гальванический элемент с двумя электродами, и является источником тока, величина которого пропорциональна концентрации кислорода.
Датчики давления работают на принципе изменения удельного объемного сопротивления полупроводника при деформировании давлением и изготовлены из монокристаллического кремния. Для измерения давления чистых неагрессивных сред применяются, так называемые, Low cost — решения, основанные на использовании чувствительных элементов либо без защиты, либо с защитой силиконовым гелем. Для измерения агрессивных сред и большинства промышленных применений используется преобразователь давления в герметичном металло-стеклянном корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды посредством кремнийорганической жидкости.